Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons.
 Nota:
No soy físico teórico, ni astrónomo,
ni me dedico a la investigación del
universo de forma profesional, ni
siquiera aficionada, sólo soy un
programador informático autodidacta y
ante todo apasionado por cualquier cosa
que se precie de ser estudiada, pero tal
vez eso me haya permitido utilizar un
lenguaje sencillo y llano al alcance de
la casi totalidad de los lectores, algo
que a veces podemos echar en falta cuando
nos adentramos en las profundidades de la
Ciencia y la Investigación. La
hipótesis del ciclo infinito es sólo
una conjetura hecha desde el intento de
aplicar el razonamiento lógico a una
cuestión que probablemente escapará a
la ciencia durante el resto de nuestra
existencia. La metaciencia es su marco de
origen, por ello, no pretende constituir
bajo ningún concepto un enunciado de
carácter dogmático para el lector sino
invitarle a la reflexión sobre el tema y
despertar en él la curiosidad por el
universo y la conciencia de su increíble
pero real magnitud enfrentada a nuestra
insignificante existencia. |
Hipótesis
del ciclo infinito.
Un modelo del Universo basado
en la búsqueda constante del equilibrio
La Hipótesis del Ciclo
Infinito constituye básicamente una ampliación
del modelo del Universo de “Friedmann”
a la que, según he podido comprobar en mi
búsqueda por La Red con posterioridad a mis
razonamientos, algunos denominan Teoría
del Universo Oscilante o Pulsante. Si
bien dicha teoría se encuentra escasamente
documentada, al parecer coincide en sus rasgos
principales con la Hipótesis del Ciclo Infinito
planteada en el presente documento.
Términos básicos
empleados
 Cosmogonía:
conjunto de teorías míticas, religiosas,
filosóficas y científicas sobre el origen del
mundo. Desde el punto de vista terminológico, la
cosmogonía científica suele equipararse a la
cosmología. Sin embargo, el término
"cosmogonía" pone más énfasis en la
comprensión teórica del "inicio", que
según los conocimientos actuales debe entenderse
de acuerdo con la teoría de la Gran Explosión o
Big Bang. La cosmología también abarca el
estudio de la estructura actual del cosmos. Sin
embargo, como el origen y el estado actual del
Universo ya no se pueden considerar por separado
desde el punto de vista teórico, la distinción
entre cosmogonía y cosmología ha quedado
obsoleta en ciencia.
Sobre
la energía:
... Todas las formas de energía pueden
convertirse en otras formas mediante los procesos
adecuados. En el proceso de transformación puede
perderse o ganarse una forma de energía, pero la
suma total permanece constante.
... La energía asociada al movimiento se conoce
como energía cinética, mientras que la
relacionada con la posición es la energía
potencial. Por ejemplo, un péndulo que
oscila tiene una energía potencial máxima en
los extremos de su recorrido; en todas las
posiciones intermedias tiene energía cinética y
potencial en proporciones inversas. Al disparar
un fusil, la energía potencial de la pólvora se
transforma en la energía cinética del
proyectil.
... Las observaciones empíricas del siglo XIX
llevaron a la conclusión de que aunque la
energía puede transformarse no se puede crear ni
destruir . Este concepto, conocido como
principio de conservación de la energía,
constituye uno de los principios básicos de la
mecánica clásica. Al igual que el principio de
conservación de la materia, sólo se cumple en
fenómenos que implican velocidades bajas en
comparación con la velocidad de la luz. Cuando
las velocidades se empiezan a aproximar a la de
la luz, como ocurre en las reacciones nucleares,
la materia puede transformarse en energía y
viceversa (ver Relatividad). En la física
moderna se unifican ambos conceptos, la
conservación de la energía y de la masa.
Sobre
la gravedad:
...Teoría de la relatividad general de
Einstein que sustituyó en 1915 a la teoría de
la gravitación universal al integrar la
velocidad de la luz en la interacción
gravitatoria. En la teoría relativista de
Einstein el espacio y el tiempo se confunden, y
la luz puede también ser sometida al efecto de
la gravedad.
...Todo sistema de cuerpos ejerce una fuerza de
atracción gravitacional sobre sí mismo con el
objeto de mantenerse unido. El Universo es un
sistema de cuerpos a escala cosmológica.
...Singularidad: Situación o estado
impredecible en el que las leyes de la física
fallan al barajarse números infinitos y ante la
imposibilidad de las matemáticas para efectuar
cálculos con dichos números. Como ejemplos de
singularidades conocidas tenemos los agujeros
negros y el propio Big Bang.
PRECEPTOS
LÓGICOS DE LA FÍSICA APLICADOS EN LA HIPÓTESIS
DEL CICLO INFINITO Y LA BÚSQUEDA CONSTANTE DEL
EQUILIBRIO:
1)
PRINCIPIO BÁSICO UNIVERSAL DE LA CIENCIA:
“Todo efecto posee una causa natural que lo
provoca”. Amparado en este principio, el Big
Bang debió ser precedido forzosamente por otro
estado y éste, a su vez, por otro anterior.
2) LA
ENERGÍA:
a) La energía no se crea ni se
destruye, sólo se transforma. Este enunciado es
también conocido como “primer principio de
la termodinámica” en relación con los
flujos de energía calorífica.
b) La materia puede convertirse en
energía y viceversa cuando los fenómenos
implican velocidades próximas a la de la luz. En
la física moderna se unifican ambos conceptos,
energía y masa. A. Eistein, E
(energía) = M (masa) x c² (cuadrado de la
velocidad de la luz)
c) Todos los cuerpos poseen
energía cinética, la derivada del movimiento, y
potencial, la derivada de su posición.
d) En todos los procesos de
transformación puede ganarse o perderse una
forma de energía, pero las sumas permanecen
constantes.
3)
GRAVITACIÓN UNIVERSAL. TEORÍA DE LA RELATIVIDAD
GENERAL:
Viene a demostrar que la gravedad también
puede influir sobre la luz. La teoría de la
relatividad general (Einstein 1915)
consiste en realidad en una mejora o
perfeccionamiento de la ley de Newton. Cómo tal,
perfecciona y completa la ley universal de la
gravitación integrando en ella el factor tiempo
y demostrando que la fuerza gravitatoria se
propaga a la velocidad de la luz. El modelo
relativista de Einstein es un modelo aplicable a
las propiedades generales de la gravedad en
cualquier lugar y situación y ha superado todas
las pruebas a las que ha sido sometido. Bajo esta
teoría, todo sistema de cuerpos ejerce una
fuerza de atracción gravitacional sobre sí
mismo con el objeto de mantenerse unido. El
Universo, como conjunto y a la vez ente único
conformado por un complejo sistema de cuerpos,
está igualmente sometido a esa fuerza
gravitatoria que tendería siempre a mantener
unida toda la materia existente en él, en su
propio centro de gravedad o punto de mayor fuerza
gravitacional.
4)
TEORÍA DEL BIG BANG:
Grandiosa explosión de una masa compacta que,
según algunas teorías, pudo dar origen al
universo. Con el Big Bang los científicos se
enfrentan a lo que los que los matemáticos
denominan una “singularidad”, es decir,
una situación en la que toda predicción es
inviable y en la que no son de aplicación las
leyes universales que rigen la física. En la
física se han admitido como singularidades los
agujeros negros y el propio Big Bang.
5) LÍMITE
DE CHANDRASEKHAR:
límite establecido por el físico indio
Subrahmanyan Chandrasekhar el cual calculó que
la fuerza gravitatoria de una estrella fría (que
hubiera agotado todo su combustible) con una masa
aprox. 1’5 veces la masa del Sol o mayor,
superaría al principio de exclusión de Pauli y
no sería capaz de soportar su propia gravedad,
por lo que acabaría colapsando sobre sí misma,
dando así lugar a lo que conocemos como una
supernova (explosión de la propia estrella que
expande su materia y energía constituyendo así
la materia prima para las próximas generaciones
de estrellas).
6) PRINCIPIO
DE EXCLUSIÓN DE PAULI:
al reducirse una estrella de tamaño, las
partículas materiales estarían muy próximas y
presentarían velocidades muy diferentes, lo cual
provocan que se alejen unas de otras por el
principio de Pauli, provocando así la expansión
de la estrella, contrarrestando su propia fuerza
gravitatoria y con ello su propio colapso. Este
es el principio que explica la estabilidad en las
estrellas frías con una masa inferior al límite
de Chandrasekhar.
7) TEOREMA
DE ROGER PENROSE:
demuestra que cualquier cuerpo que sufriera un
colapso gravitatorio acabaría formando una
singularidad. Dicho teorema es aplicable, por
ejemplo, a una estrella y por supuesto a toda la
materia del Universo.
LA
HIPÓTESIS
Ensimismado
en una afanada lectura de la obra de Robert
Jastrow, “El telar mágico. El cerebro
humano y la computadora” a la
que fui arrastrado como siempre por mi cuasi
obsesiva pasión por la Inteligencia Artificial,
una noche lúcida como otras tantas, desde mi
humilde y modesto conocimiento pude construir un
modelo acerca del origen del Universo, o mejor
dicho anterior a ese origen, que probablemente a
alguno de ustedes no le resulte tan descabellado
ni ficticio.
Afirmaba
Rober Jastrow
(honorable físico norteamericano y autor de
varias obras científicas) que la ciencia no
puede descubrir ninguna fuerza en la naturaleza a
la que pueda atribuirse el Inicio del Universo; y
no puede descubrir ninguna prueba de que el
Universo existiera antes de ese primer momento. A
propósito de esta afirmación citaba al
astrónomo británico E.
A. Milne, el cual escribió: “No
podemos hacer conjeturas acerca del estado de las
cosas [en el Principio] ; en el acto divino de la
Creación Dios no es observado ni tiene
testigos”.
La
introducción forzada del ente divino como
respuesta a las cuestiones que no podemos
responder desde el conocimiento siempre me trae
al recuerdo una frase del doctor Félix
Rodríguez de la Fuente que
recuerdo casi literalmente desde mi infancia:
“Lo único que al hombre le engrandece y le
ennoblece es trasmitir cultura y conocimientos, y
lo único que al hombre le envilece es transmitir
mitos y leyendas que jamás podrá llegar a
demostrarse, ni siquiera, a sí mismo”.
Este
mensaje siempre supuso para mí un principio
fundamental, por ello, me dispuse a intentar
razonar una respuesta que, al menos para mí,
gozara de un mayor valor ético y sobre todo, con
una mayor fuerza de convencimiento que la
aportada por este astrónomo británico. En mi
limitado conocimiento, no tardé en alcanzar una
cuestión clave, si el universo es materia y
energía, conceptos ambos ya unificados en la
física moderna, y la energía no se crea ni se
destruye, según el primer principio de la
termodinámica, ¿cómo podría crearse o
destruirse entonces el Universo?
Así,
llegué a la conclusión de que, probablemente,
el colapso de toda la materia y la energía del
Universo en sí mismo sea el único argumento
posible capaz de conducirnos a la singularidad
del Big Bang, descartando así bajo cualquier
concepto y por principios propios, la
intervención divina. A partir de este
planteamiento está desarrollada la Hipótesis
del Ciclo Infinito basada en la búsqueda
constante del equilibrio.
Partiendo
de la base que supone un Universo en expansión,
producto del Big Bang, podemos asumir que el
Universo estacionario como resultado del
equilibrio absoluto no existe, por lo que
cualquier estado alcanzado por el Universo no
sería definitivo sino transitorio.
Por
dicho motivo, esta hipótesis contempla que
cualquier estado posible del Universo siempre es
precedido y sucedido por otro estado anterior o
posterior. Dichos estados dinámicos formarían
períodos separados por lo que podríamos
denominar estados o situaciones extraordinarias
de energía, lo que los matemáticos llaman
“singularidad”. Dichas singularidades
supondrían el límite o frontera en la línea
evolutiva de cada período. En nuestro período
actual, el límite más próximo en el tiempo
sería el propio Big Bang. Pero, bajo esta
hipótesis, no podemos admitir un Big Bang sin un
Big Crunch que lo preceda.
En
la hipótesis del ciclo infinito el principio y
el final absoluto del Universo no existen, dichos
conceptos sólo serían puntos, marcados por
singularidades, precedidos y sucedidos por otros
estados no singulares y predecibles como en el
que nos encontramos actualmente (fase expansiva o
de dispersión).
Pero
si todos los cálculos fallan en las
singularidades y la ciencia ha decidido que los
cálculos y el estudio de dichos fenómenos
resultan inviables al no cumplirse las leyes de
la física ¿qué podemos entonces conocer acerca
de las singularidades?
Para
intentar dar respuesta a esta cuestión debemos
partir de una base, a mi juicio, incuestionable:
el estado de singularidad por excelencia (el Big
Bang) no se alcanza de forma casual ni aleatoria
o por intervención de un ente divino, sino que
irremediablemente deben intervenir unos factores
que lo provocan, y en nuestra lista de candidatos
puede haber un protagonista, el colapso
gravitatorio. De este modo, la singularidad se
convierte en una consecuencia directa de un
estado precedente, cumpliéndose así el
principio básico universal de la ciencia, un
principio que se ajusta a cualquier
acontecimiento posible y también a nuestra
propia existencia: “Todo efecto posee una
causa natural que lo provoca”. Pero hay otra
pregunta más objetiva aún que puede arrojar sin
duda mayor concreción y contribuir al
fortalecimiento de nuestro planteamiento,
¿Podría cumplirse en las singularidades el
primer principio de la termodinámica y
permanecer constante la energía aún oculta en
un formato no conocido, perceptible ni tangible?
Posiblemente sí, y en ello está basada la
hipótesis del ciclo infinito que intentaré
razonar.
Leyendo
acerca de la Teoría del Big Bang, considerada
hoy como teoría estándar en cosmología y
avalada por la práctica totalidad de la
comunidad científica, resulta cuando menos
curioso el grado de precisión que arrojan las
cifras sobre un hecho que aconteció hace
aproximadamente 10 y 15 mil millones de años
(13700 según algunas fuentes).
Para
recrear ese “punto cero” también
conocido como “El inicio”, los
científicos (astrofísicos -físicos que
estudian la interacción de energía y materia en
las estrellas- ; físicos experimentales
–encargados de realizar mediciones y
observaciones- y físicos teóricos
–buscadores de modelos matemáticos y
leyes-) nos ofrecen datos de precisión
milimétrica del universo en todas sus
dimensiones, temperatura, tiempo, materia y
volumen, en el instante posterior a la gran
explosión, una clara muestra de ello es la obra
de Steven Weinberg, “Los tres primeros
minutos del Universo”. Sin embargo,
nadie osa aventurarse a vislumbrar el estado del
Universo que precedió al Inicio, ¿por qué?. El
motivo no es baladí. No existen herramientas ni
argumentos que permitan, sin resbalar de los
principios básicos de la ciencia, abrir ni
siquiera la más débil línea de investigación
sobre el estado del Universo con anterioridad al
Big Bang.
Stephen
W. Hawking en su imponente obra Historia
del Tiempo (altamente recomendable para
personas interesadas en el tema) afirma que el
propio instante al que llamamos Big Bang se trata
de un ejemplo de lo que los matemáticos
denominan “singularidad” al verse
implicadas variables de tipo infinito y ante la
imposibilidad de efectuar cálculos sobre este
tipo de números, llegando a conclusiones
determinantes sobre esta cuestión: “aunque
hubiera acontecimientos anteriores al Big Bang,
no se podrían utilizar para determinar lo que
sucedería después, ya que toda capacidad de
precisión fallaría en el Big Bang. Igualmente,
si como es el caso, sólo sabemos lo que ha
sucedido después del Big Bang, no podremos
determinar lo que sucedió antes. Desde nuestro
punto de vista, los sucesos anteriores al Big
Bang no pueden tener consecuencias, por lo que no
deberían formar parte de los modelos
científicos del universo. Así pues, deberíamos
extraerlos de cualquier modelo y decir que el
tiempo tiene su principio en el Big Bang.”
[trascripción literal]
En
cosmogonía (Ciencia que estudia el origen del
Universo) y por extensión propia en cosmología
(ciencia que estudia el estado del Universo),
todas las investigaciones contemporáneas y
actuales han estado centradas en la búsqueda e
interpretación de huellas dispersas por el
espacio cósmico en forma de ondas/radiaciones
que permitieran la reconstrucción de la historia
de nuestro Universo. Los investigadores han
conseguido encontrarlas en forma de microondas
(¡casi de casualidad!!) y ellas nos han
remontado casi hasta el mismo momento del punto
de inicio denominado Big Bang, sin embargo, con
anterioridad a ese punto cero ó de inicio, la
cinta de la historia cósmica parece estar
borrada. Pero ¿qué ocurrió antes? Como si de
un “borrón y cuenta nueva” se tratara,
la ciencia parece chocar con un muro
difícilmente franqueable si no sobrepasamos los
límites impuestos por ella misma. Si algún día
podremos o no responder a esa pregunta mediante
el método científico es algo que nadie puede
saber con certeza, aunque lo más probable es que
nunca seamos capaces de demostrar, ni siquiera de
forma aproximada, lo que tuvo lugar antes del
“Principio”.
Según
la hipótesis del ciclo infinito, el punto de
inicio o punto cero constituye el fin de un
período o ciclo cosmológico del Universo y el
inicio de otro probablemente distinto al anterior
pero sólo relativamente, ya que el Universo
mantendría siempre una cantidad constante de
energía en el caso de cumplirse el primer
principio de la termodinámica incluso en las
singularidades como el Big Bang. “El
Inicio” sería entonces una consecuencia
directa de un estado precedente. Pero ¿cómo
podemos saber si se cumple el primer principio de
la termodinámica en las singularidades como el
Big Bang?
Para
intentar arrojar un mínimo de luz a esta
cuestión crucial podemos tomar como referencia
las investigaciones existentes sobre agujeros
negros, ya que son probablemente las únicas
singularidades a las que, por ahora, la ciencia
parece que podrá dedicar su tiempo. Según el
teorema de Penrose (1965), se
demuestra que cualquier cuerpo que sufra un
colapso gravitatorio debería finalmente formar
una singularidad. De esta forma, cualquier
estrella cuya masa supere el límite de Chandrasekhar
(equivalente a una vez y media la masa del Sol) y
que se colapse, debe acabar en una singularidad
que finalmente conducirá a una supernova o lo
que es lo mismo, una explosión de la propia
estrella que expande su materia y su energía
constituyendo así la materia prima para la
formación de nuevas generaciones de estrellas.
Dicho
teorema afirma que el colapso de la estrella
resulta inevitable cuando deja de existir esa
presión expansiva originada por el calor (fruto
de la reacción nuclear del hidrógeno y otros
combustibles nucleares) que contrarresta la
fuerza gravitatoria de la estrella manteniéndola
con un diámetro estable. Una vez agotado todo su
combustible, la estrella se enfría y comienza a
contraerse, en dicha contracción se pueden
alcanzar puntos de estabilidad (una “enana
blanca” en el caso de estrellas con una masa
menor al límite de Chandrasekhar o
incluso estrellas de neutrones –pulsars-) o
conducir, en el caso de estrellas con una masa
superior al límite de Chandrasekhar,
a una supernova. Pero ¿podemos extrapolar el
modelo del colapso gravitatorio de Penrose
al propio Universo en su totalidad?
La
contracción de la estrella sobre sí misma
comienza a producirse en la fase final de su vida
como consecuencia de su enfriamiento y una vez
que ésta ha consumido todo sus combustibles
nucleares. Nuestro Universo también se enfría a
medida que se expande y ello, unido a su propia
fuerza gravitatoria, podría acabar iniciando una
fase de contracción una vez que la energía
expansiva sea igualada a cero por la energía
negativa gravitatoria. Llegado ese momento, el
colapso sería sin duda irremediable. Ni que
decir cabe que, en el caso del Universo, el
denominado límite de Chandrasekhar es
superado billones o incluso trillones de veces al
concentrarse toda la materia y energía del
Universo en un único cuerpo como producto de la
fase de contracción o compactación que
concluiría, sin duda, en una descomunal
implosión (explosión invertida) o Big Crunch
(Gran crujido).
Si
conseguimos imaginar la masa total del Universo
colapsándose sobre sí misma comprenderemos que
ello puede conducirnos, sin lugar a dudas, ante
una “singularidad”, si cabe, “muy
singular”, o dicho de otro modo, una
singularidad elevada al cuadrado, pero una
singularidad provocada al fin y al cabo por el
propio colapso gravitatorio. Sin embargo, no
podemos ignorar una diferencia sustancial entre
ambas singularidades, la de un agujero negro y la
del “Gran Agujero Negro” formado por
toda la materia y energía del Universo, y es que
en el segundo caso, la singularidad del
“Gran Agujero Negro” que pudo preceder
al Big Bang, al margen de su magnitud, no existe
ningún horizonte de sucesos.
El horizonte de sucesos de un agujero negro
es la línea que separa el campo de acción
gravitatoria de dicho agujero de la zona exterior
que queda excluida a su atracción y que escapa
de su descomunal energía gravitatoria.
Estaríamos pues, ante un agujero negro sin
ningún horizonte de sucesos, ya que,
sencillamente, nada existe fuera de él. Por
ello, aun cumpliéndose el primer principio de la
termodinámica en el caso de las singularidades,
debemos considerar al estado de singularidad
habido ente el Big Crunch y el el Big Bang este
último como consecuencia directa de aquél, un
punto que rompería cualquier relación posible
entre ambos ciclos o períodos en cualquier
dimensión de espacio y tiempo imaginable, en
definitiva, una desconexión absoluta que daría
lugar a distintas generaciones del Universo
totalmente inconexas, separadas por una frontera
infranqueable y que se sucederían de forma
cíclica. Volviendo a descartar la posibilidad
del Universo estacionario, estos períodos
inconexos o generaciones estarían siempre
divididas en dos fases, la “fase de
contracción” o compactación y la
“fase de expansiva” o de dispersión.
Según
la hipótesis que nos ocupa y basándonos en los
preceptos y teorías de la física descritos al
inicio del artículo, la energía y la gravedad
(ésta última también como forma de energía),
pueden constituir en sí mismas los fundamentos
de nuestro Universo argumentando su origen y su
destino, o mejor dicho, su ciclo continuo de
períodos inconexos separados siempre por una
singularidad como el Big Crunch – Big Bang.
Siempre
desde mi modesto razonamiento y partiendo de
dichas disposiciones, el Universo, como
“macro-sistema de orden cósmico”,
podría encontrarse inmerso en un ciclo infinito
de expansión y contracción en una búsqueda
continua de la estabilidad o equilibrio propia de
cualquier sistema energético. Un período de
expansión consecuente del gran estallido del
punto cero o de inicio (Big Bang) y un período
de contracción o agrupamiento precedente a dicho
punto cero y que a su vez sucedería al período
expansivo una vez concluido éste frenado y
anulado por la fuerza gravitacional de todo el
Universo en su conjunto. Ambos períodos se
sucederían uno al otro de forma constante al
intervenir siempre la misma cantidad energética
e idénticas variables gravitatorias derivadas de
la masa invariable del Universo. Ambos períodos,
incluido el punto inicio ó Big Bang precedido
por el Big Crunch, pueden constituir en sí mismo
y bajo la más rigurosa aplicación de las leyes
universales de la gravitación y la energía que
desembocan en singularidades (como por ej. los
agujeros negros), la consecuencia lógica de un
estado precedente causante.
Bajo
esta hipótesis y en relación con el cosmos, el
orden absoluto no existe, pero tampoco el caos
categórico. Toda situación o estado caótico se
encontraría en un proceso continuo de
adaptación con el propósito de alcanzar el
equilibrio del sistema. De este modo, el caos
sería solo aparente en el sentido de que
cualquier estado imaginable no es en sí mismo un
estado caótico como tal sino un estado de
equilibrio relativo, al perseguirse de forma
constante un orden organizativo. Bajo estos
preceptos, cualquier estado del sistema podría
considerarse en cualquier punto de su proceso
tanto un estado de “equilibrio
relativo” como de “caos relativo”,
o en su perspectiva antagónica “cuasi
caótico” o “cuasi estable”.
 Si
analizamos la vida de una estrella, observamos un
curioso proceso cíclico en analogía con la
hipótesis del ciclo infinito. Las supernovas,
explosiones de estrellas (con una masa superior
al límite de Chandrasekhar) en
la fase final de su vida, son provocadas por el
propio colapso de la estrella, y en ellas arrojan
al universo en forma de gas la materia prima que
servirá para la formación de nuevas estrellas (Historia
del Tiempo Pág.191). Este diáfano
ejemplo de las estrellas constituye sin duda un
modelo muy acorde a nuestra hipótesis en la que
el propio Universo, como conjunto total, vuelve a
formarse una y otra vez a partir de su propia
materia y energía orquestadas por las fuerzas
universales de la física y la química.
CARACTERÍSTICAS
DEL PUNTO CERO O DE INICIO.
La historia de un gran
colapso gravitatorio
La
historia del Big Bang podría ser en sí misma la
historia de un colapso y su desenlace lógico. En
nuestra hipótesis no podemos admitir un Big Bang
sin un Big Crunch anterior. La densidad de este
cuerpo, al que denominaremos “masa
total” para expresar que representa en
realidad a toda la materia y energía existente
en el Universo, tiende a infinito al no existir
ninguna energía compensatoria que contrarreste
su propia fuerza gravitatoria. Su energía
gravitatoria es tan elevada que impide la salida
de luz (teoría de la relatividad general) así
como cualquier tipo de radiación que pudieran
demostrar su existencia y convirtiendo a esta
masa total en un gigantesco agujero negro que
encierra en sí mismo toda la energía existente
en el Universo. En la fase de contracción, las
galaxias han resultado literalmente
“tragadas” por la masa total en un
violento proceso de "Big Crunch"
provocando colisiones y transformando toda la
energía cinética de dichos choques en energía
calorífica, energía que a su vez ha sido
absorbida por la gigantesca y superdensa bola,
probablemente en estado ya incandescente o
gaseoso antes de entrar en colapso debido a las
enormes temperaturas de billones de grados
centígrados.
La
masa total, durante la fase final de
contracción, ha absorbido ya la totalidad de
galaxias del Universo actuando a modo de
acumulador energético e incrementando de forma
progresiva su energía potencial, su temperatura
y su densidad, alcanzando valores próximos a
infinito, difícilmente sostenibles y de
inestabilidad manifiesta.
Una
vez tragadas todas las galaxias del universo, la
bola incandescente, como si de una monstruosa
estrella se tratara, intenta mantener en vano su
tamaño estable mientras consume rápidamente su
combustible para contrarrestar a la inmensa
fuerza gravitatoria que intenta empujarla a su
propio colapso. Es un hecho a considerar que las
estrellas de mayor masa consumen su combustible
en menor tiempo que las de masa menor al deber
contrarrestar una mayor fuerza gravitatoria
ejercida por su propia masa, por ello, es posible
que los combustibles se agotaran rápidamente.
Agotado el combustible, la enorme masa entraría
rápidamente en un colapso irremediable que nos
conduciría, posteriormente, a la gran explosión
del Big Bang.
En
el tramo final de la fase de contracción, el
colapso de esta masa acaba desembocando ya en un
enorme agujero negro que impide la salida de la
luz y de cualquier forma de radiación pero que
de forma irremediable continua contrayéndose.
Las
variables implicadas en la singularidad del
agujero negro son literalmente intratables. En un
esfuerzo imaginativo podríamos estar hablando de
una temperatura con tendencia a infinito en
aumento constante como consecuencia de la enorme
y creciente densidad de la materia y la continua
compresión de la misma provocada por el colapso
continuo. Finalmente, como consecuencia de las
insostenibles variables de presión y temperatura
próximas a infinito, en un punto de
“singularidad” física manifiesta, una
macro-explosión termonuclear de dimensiones
inimaginables (Big Bang) acabarán convirtiendo
toda esa cuasi infinita energía potencial en
cinética e impulsando en el futuro a toda la
materia del Universo en forma de gas. El Universo
ha "nacido". Desde ese momento, la
materia inicia un largo camino hasta el límite
expansivo de nuestro Universo durante miles de
millones de años.
La
existencia de esta macroexplosión (Big Bang) es
considerada por los físicos como un hecho
demostrado y es admitido por unanimidad por toda
la comunidad científica. De hecho, se han
conseguido captar radiaciones derivadas de dicha
explosión que aún se encuentran por todo el
espacio en forma de microondas (Penzias
& Wilson 1964) y que hoy
constituyen el eje vertebral en torno al cual
pivotan todas las investigaciones sobre el origen
y destino de nuestro Universo.
FASE
EXPANSIVA O DE DISPERSIÓN.
Fase actual
Dicha
fase da comienzo justo en el momento de la
macro-explosión cósmica (Big Bang) descrita en
el apartado anterior. Una explosión en la que se
liberó toda la energía existente en el
Universo, en forma de materia gaseosa y energía
cinética (derivada ésta de la velocidad
expansiva).
Desintegrada
la masa total del Universo por una explosión de
magnitud difícilmente asimilable (Big Bang),
esta materia de diversa composición (en su
mayoría hidrógeno) que formarán los planetas,
las estrellas y el polvo cósmico de las
galaxias, es impulsada de forma expansiva durante
miles de millones de años. El Universo comienza
su expansión y con ella su crecimiento.
Siguiendo la analogía del fúsil en el que la
pólvora transforma toda su energía potencial en
energía cinética del proyectil, en el momento
del estallido, esta macroexplosión transforma
toda la energía potencial acumulada en el Gran
Agujero Negro (fruto del colapso de toda la
materia y energía del Universo en un solo punto)
en energía cinética, transfiriéndose ésta a
la materia gaseosa destinada a formar los
billones de galaxias de nuestro Universo y
expandiéndola durante miles de millones de años
(13700 millones de años hasta el día de hoy),
pero con una deceleración constante motivada por
la propia fuerza gravitatoria del Universo. Junto
con la materia, se libera energía en forma de
radiaciones que, como cualquier forma de energía
y bajo el primer principio de la termodinámica
no desaparece, por ello dichas radiaciones son
aún hoy perceptibles en cualquier parte del
Universo en forma de microondas, y gracias a las
cuales se ha podido llegar a demostrar la
existencia de dicha explosión, es decir, el Big
Bang.
 Desde
el inicio de esta fase expansiva, han tenido
lugar de forma continua el génesis de los
planetas y las estrellas por agrupamiento de la
materia y los gases y largos procesos de
transformación, conformando a su vez estructuras
mayores como sistemas y galaxias que continúan
alejándose entre sí con un cierto índice de
deceleración. Pero ¿por qué el ritmo de
expansión del Universo es decreciente como se ha
podido comprobar?
La
energía cinética de las galaxias provocadas por
el Big Bang y responsable de la fase expansiva,
está sometida desde sus inicios a una constante
fuerza gravitatoria originada por el propio
Universo, una fuerza que frena y contrarresta la
energía expansiva hasta que llegue a anularla
igualándola a cero. Alcanzado dicho punto,
las galaxias llegan al límite expansivo del
Universo (en analogía al extremo del recorrido
del péndulo) iniciándose desde ese momento una
inversión en el sentido de sus trayectorias y
comenzando el viaje de retorno hacia el punto
cero o punto de origen, situado en el que
podríamos denominar centro de máxima gravedad
Universal o centro de gravedad del Universo. Ha
comenzado la fase de contracción o compactación
con destino hacia el Big Crunch, el Gran Crujido
o la Gran Implosión.
FASE
DE CONTRACCIÓN O COMPACTACIÓN.
El retorno al origen y el
cierre de un ciclo
Dicha
fase conduciría a la Gran Implosión o Big
Crunch, un punto al que podríamos denominar,
solo de forma relativa, el final o la muerte de
una generación del Universo. Pero, si el
Universo se está expandiendo, ¿Cuándo tendría
comienzo el período de contracción o
compactación y por qué?
La
fuerza gravitatoria ejercida desde el centro de
gravedad del Universo sobre toda su materia de
forma constante y desde el mismo momento del Big
Bang, podría estar frenando y contrarrestando
continuamente a la fase expansiva, tal y como
demuestra el hecho de que, al parecer, esta
expansión se encuentre en fase de deceleración.
Es probable que la fuerza gravitatoria no sea
capaz por sí sola de frenar dicha expansión,
pero no podemos obviar que el continuo
enfriamiento del Universo motivado, por un lado,
por su propia expansión (“Cuando el
Universo duplica su tamaño, su temperatura se
reduce a la mitad” Stephen
Hawking) y por otro lado por el
agotamiento de sus combustibles nucleares,
podrían contribuir de forma determinante a
bloquear la expansión al reducir y anular
finalmente la energía cinética expansiva de las
galaxias igualando dicha energía cinética a
cero y comenzando en ese punto la atracción de
las galaxias hacia el centro de gravedad,
iniciándose de forma irremediable la fase de
contracción. Las galaxias del Universo, una vez
alcanzado el límite expansivo (en analogía al
extremo del recorrido del péndulo) iniciarían
desde ese momento una inversión en el sentido de
sus trayectorias comenzando el viaje de retorno
hacia el punto cero o punto de origen, situado en
el que podríamos denominar centro de gravedad
universal o centro de gravedad del Universo.
Podemos considerar a los límites expansivos del
Universo como puntos diametralmente opuestos en
el tiempo y el espacio al punto del Big Bang y/o
Big Crunch. LLegadas las galaxias a estos
límites expansivos, el Universo habría
alcanzado un estado estático efímero en su
máximo grado de expansión y las galaxias
comenzarían inmediatamente su camino de vuelta
contrayéndose por la influencia de la fuerza
gravitatoria.
 Es
probable que esta fase de contracción o
agrupamiento sea escalable y tenga su comienzo en
el seno de las propias galaxias. Por ello, y este
es otro tema a investigar, galaxias como la Vía
Láctea podrían deber su forma espiral al efecto
de la mortal atracción de un gran agujero negro
que obviamente, no vemos. De hecho se cree que
cuando un agujero negro está absorbiendo materia
de otra estrella, esta materia forma un
movimiento espiral en su viaje hacia el ente
invisible en analogía al agua que se cuela por
un sumidero. A este respecto podemos señalar que
parece existir algún signo evidente de la
existencia de un agujero negro cuya masa podría
ser unas cien mil veces la de nuestro sol,
situado, que casualidad, en el centro de nuestra
galaxia. Si estamos siendo literalmente tragados
por un agujero negro o no, puede ser un hecho que
algún día llegue a comprobarse, pero hablando
en una escala de tiempo cósmico, es muy posible
que nos encontremos a millones, tal vez miles de
millones de años del desenlace fatal, por lo que
dudo mucho que alguno de nosotros pueda llegar a
ser testigo de semejante suceso.
NOTA:
Según he podido
comprobar a través de un documental
gráfico, esta información ha sido
recientemente contrastada por un prestigioso
equipo de investigadores, demostrando por fin
la existencia de un enorme agujero negro no
sólo en el centro de nuestra Vía Láctea,
sino en el centro de todas las galaxias
conocidas para sorpresa de todo el colectivo
científico.
Por
otro lado, el hecho de que este proceso de
contracción pueda tener lugar de forma
independiente y simultánea en diferentes zonas
del Universo, determinaría que el centro de
gravedad universal pudiera no estar ubicado en un
punto estático, ya que las mayores estructuras
galácticas absorberían a las vecinas más
pequeñas aumentando su masa, y estas grandes
agrupaciones se unirían a su vez a otras grandes
estructuras dentro de un violento y continuo
proceso de reagrupamiento con un desenlace ya
escrito, el Big Crunch y su consecuencia lógica,
el Big Bang.
CONCLUSIONES
DEL AUTOR.
Y otras cuestiones
filosóficas
El
Universo es en sí energía en diversas formas,
calorífica, cinética, gravitatoria, potencial,
materia, etc. Si la energía no se puede crear ni
destruir (1ª Ley de la termodinámica) ¿Cómo
puede entonces crearse o destruirse el Universo?
La
energía siempre ha existido, bajo mi punto de
vista, ni siquiera en singularidades como los
agujeros negros o el propio Big Cruch-Big Bang la
energía puede crearse o destruirse. De hecho, la
conclusión a la que parecen haber llegado los
científicos y expertos (al menos en el caso de
los agujeros negros) es que la masa y la energía
siempre se mantendrían constantes aún a pesar
de la singularidad. ¿Por qué iba a ser distinto
entonces el caso de la singularidad del Big
Crunch-Big Bang? Dichos fenómenos no harían
más que reciclar de forma continua masa y
energía. Si la energía constituye una constante
absoluta, incluso en el caso de las
singularidades, podría llegar a resultar absurdo
el planteamiento de un principio y un final, ya
que dicha energía siempre habría existido,
manteniéndose su suma total constante a través
del tiempo, sin comienzo ni final, únicamente
cambiando de forma cíclica de estado y de forma.
Pueden existir formas de energía desconocidas e
intangibles, de hecho existen, como lo demuestra
la existencia de los agujeros negros que ni
siquiera pueden ser vistos, pero probablemente
esto no sea un motivo suficiente para que la
primera ley de la termodinámica no se cumpla.
Amparados
en el mismo principio de la termodinámica,
podríamos afirmar que cualquier materia que
fuese absorbida por un agujero negro sería
“reciclada” en la singularidad y
devuelta finalmente al Universo. De este modo,
podemos llegar a suponer que el astronauta
ejemplar de Stephen Hawking caído
en la singularidad de un agujero negro no
regresaría de éste precisamente con el traje
puesto.
La
singularidad, tratada como estado no predecible o
caótico, fuera de control y en el que todas las
leyes de la física fallan, puede en cierto modo
equipararse a la singularidad que provoca la
aparición de la vida al inicio de ésta. De
ello, podemos deducir que los comienzos, en ambos
casos, son marcados por situaciones realmente
excepcionales y extraordinarias que establecen
una frontera delimitadora, un antes y un después
difícil de encajar en nuestro nivel de
conocimiento y comprensión.
Llego
también, en la exploración del razonamiento, a
la conclusión personal de que las grandes
incógnitas de la humanidad son sin duda aquellas
cuestiones a las que el hombre se ha propuesto
marcar un principio y un final. Por ejemplo, en
la eterna búsqueda de la definición del
pensamiento y la inteligencia, el ser humano se
enfrenta a sus propias limitaciones, la de buscar
un principio y un final que realmente pueden no
existir, para definir un concepto que
probablemente nunca pueda llegar a ser definido
con precisión. Preguntas como ¿Dónde reside la
motivación, el sentimiento, la experiencia, el
intelecto o la base del razonamiento humano?
¿acaso en algún lugar concreto de nuestro
cerebro? ¿podremos trazar algún día con
nitidez la línea que separa la inteligencia
humana de la animal o incluso de la artificial?
¿podremos llegar a establecer un principio y un
final que nos permita afirmar: “aquí
comienza la inteligencia y acaba la no
inteligencia”? Probablemente no. El hombre
intenta marcar límites a cuestiones que
probablemente carezcan de ellos buscando
frontereas que tal vez no existan, y al igual que
en el caso del cerebro, el Universo puede no
contar con límites temporales tangibles como
para establecer un principio absoluto, pese a que
la ciencia y la iglesia se empeñen en ello.
Tengo
la sensación de que tal vez la dificultad que
encuentra el ser humano para asimilar la no
existencia de un principio ni un final subyace,
no sólo ya en el arraigo de ideas y principios
religiosos, sino en la analogía subliminal y
errónea que establece el hombre entre el origen
y destino del Universo con el origen y destino de
su propia existencia, marcada por el nacimiento y
la muerte del individuo, o en un plano más
abstracto, la aparición y desaparición de la
propia humanidad como forma de vida, un hecho
considerado categóricamente irreversible. Es
nuestra existencia una trayectoria finita, por
ello, la comprensión filosófica de nuestro
Universo y encajar dentro de éste nuestra propia
existencia, continuará resultando nuestro eterno
problema si no pretendemos resolverlo desde la
humildad impuesta por un incuestionable hecho a
mi juicio, el de no ser más que un
insignificante trazo en el infinito camino de la
trayectoria cósmica del Universo. Al fin y al
cabo, ¿qué somos si no una forma más
transitoria de energía?
Quiero
igualmente hacer constar que con esta hipótesis
solo he pretendido diseñar un modelo lo más
racional posible del Universo encajando conceptos
y criterios hoy consolidados y ampliamente
admitidos, reconstruyendo así un puzzle en
absoluto demostrable mediante la observación,
pero no por ello menos creíble que cualquier
otro modelo que nos puedan presentar desde
teorías egocéntricas amparadas, como diría el
doctor Félix Rodríguez de la Fuente, en mitos y
leyendas que jamás podría el hombre llegar a
demostrarse, ni siquiera, a sí mismo.
Gráficas
explicativas sobre modelos
 |
| El modelo de
Friedmann introdujo el concepto de Big
Crunch como destino del Universo una vez
alcanzado el límite expansivo.- |
 |
| La gráfica
representa los diferentes períodos o
generaciones que se repetirían de forma
continua según el modelo sostenido por
la Hipótesis del Ciclo Infinito.- |
BIBLIOGRAFÍA
y fuentes
Historia del Tiempo.
Stephen Hawking © 1987
El telar mágico.
Robert Jastrow © 1981
Cien preguntas
básicas sobre la ciencia. Isaac Asimov ©
1973
Los tres primeros
minutos del Universo. Steven Weinberg © 1976
Artículo sobre el
libro de Steven Weinberg de J. Tonda Mazón
© 1991
Enciclopedia
Microsoft Encarta 2004. Microsoft Croporation
© 2003
Enciclopedia
Universal DVD 2005. Micronet © 2004
Rafael Lomeña Varo © 2006
|
Cita
legal necesaria a incluir en la
divulgación de cualquier contenido de
este website de acuerdo con lo estipulado
para obras amparadas por licencias Creative
Commons: 
Eurocam
Suite PRO es personalizable gratuitamente
para su utilización como herramienta
publicitaria y de promoción de marca e imagen
corporativa de empresa.